一项新的分析显示,自闭症患者的大脑基因表达模式与精神分裂症患者的大脑基因表达模式相似。
研究负责人、约翰·霍普金斯大学遗传医学副教授丹·阿金(Dan Arking)说,5月24日发表在《转化精神病学》杂志上的这些发现加深了这两种疾病之间的联系。
患有自闭症或精神分裂症的人都有语言问题和难以理解他人想法和感受等特征。他们也具有共同的遗传风险因素。“现在我认为我们可以证明他们在基因表达方面存在重叠,”阿金说。
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这项研究建立在先前工作的基础上,阿金的团队在先前的工作中描述了来自 32 名自闭症患者和 40 名对照者的死后脑组织中的基因表达。在新的分析中,研究人员使用了该数据集以及来自斯坦利医学研究所的数据集,该数据集研究了 31 名精神分裂症患者、25 名双相情感障碍患者和 26 名对照者3。
他们发现,与对照组相比,自闭症和精神分裂症患者的大脑中,有 106 个基因的表达水平较低。这些基因参与神经元的发育,特别是传递神经信号的长突起的形成,以及一个细胞与下一个细胞之间连接或突触的发育。结果与先前研究的结果一致,表明参与大脑发育的基因在这两种疾病中都起作用。
“一方面,这令人兴奋,因为它告诉我们存在很多重叠,”加州大学旧金山分校精神病学助理教授杰里米·威尔西(Jeremy Willsey)说,他没有参与这项工作。“另一方面,这些都是相当笼统的重叠事物。”
紧密联系:
先前大多数关于自闭症或精神分裂症中基因表达的研究都没有涉及脑组织:有些研究依赖于血液,另一些研究依赖于从干细胞衍生的神经元。“了解大脑转录组的样子很重要,”华盛顿大学西雅图分校精神病学教授乔恩·麦克莱伦(Jon McClellan)说,他没有参与这项工作。
同样重要的是,共同的模式是从两个不同的数据集(涉及不同的研究设计和大脑区域)中出现的。“对我来说,在这种情况下,你有一个积极的发现,这真的说明这很可能是真实的,”阿金说。
在该研究中,精神分裂症和双相情感障碍的基因表达没有明显的相似之处,尽管人们认为精神分裂症与双相情感障碍的遗传联系比与自闭症的遗传联系更强。阿金和其他人说,一项更大规模的研究可能会揭示这两种疾病之间的重叠。
精神分裂症和自闭症之间基因表达的相似性可能源于这两种疾病的共同机制。或者,它们可能反映了补偿其他大脑变化的常见过程,香农·埃利斯(Shannon Ellis)说,她是阿金实验室的研究生,负责进行这项分析。“我们无法说明这是原因还是结果,”她说。
标记基因:
通过将基因研究的结果与基因表达分析进行比较,研究人员可以了解因果关系的提示。在自闭症或精神分裂症患者中显示表达改变的基因,并非那些倾向于在这些疾病的全基因组关联研究中出现的基因。这些研究旨在揭示在患有某种疾病的人群中比在普通人群中更常见的常见变异。
阿金说,来自这些不同类型研究的不同结果表明,自闭症和精神分裂症患者大脑中的基因表达变化并非导致这些疾病的原因。“我们所看到的可以说是主要影响的下游结果,”他说。
这项研究确实指出了可能在这些疾病中发挥作用的新基因。研究人员发现,位于 12 号染色体上的两个基因 IQSEC3 和 COPS7A 在自闭症、精神分裂症和双相情感障碍中的表达水平异常低。
关于这两个基因的了解相对较少,它们可能并非与所有这些疾病病例有关。尽管如此,它们仍然值得跟进,阿金说。特别是 IQSEC3,在所有三种疾病中都被显著抑制。“很难想象这在某种程度上不是一个重要的角色,”他说。
本文经spectrumnews.org许可转载。这篇文章最初于2016 年 6 月 3 日首次发表。